Сообщество Ремонтёров

Предыдущий пост: https://pikabu.ru/story/kolkhoz_v_remontnom_dele_chast_1_pit...
Итак, продолжаем тему ремонта и создания электрических узлов при помощи "подручных" материалов. Существуют ещё некоторые интересные платы, которые могут найти место в арсенале любого ремонтника или радиолюбителя.
3. Аккумуляторы. Контроллер заряда. Система заряда.
Некоторые пункты можно пропустить, если вы их уже знаете.
3.1. Теория гальванических элементов:
Известно, что в качестве первых портативных источников тока использовались одноразовые гальванические батареи. В них используются реактивы для одноразового получения электрической энергии. Как только реактивы прореагировали до конца - весь элемент можно выбросить. Многие в детстве начинают изучение электротехники именно с таких батареек, присоединяя к ним лампочки, моторы и т.п. Однако, такая электроэнергия чрезвычайно дорога, а использованные элементы без правильной утилизации сильно загрязняют окружающую среду (в основном, в них содержится непрореагировавшая щелочь - хлорид аммония). Практический опыт показал, что в природе такие остатки щелочи постепенно убивают вокруг все живые организмы и разъедают кожу/растения. Поэтому оборот данных элементов стараются ограничивать, а их стоимость с каждым годом повышается.
3.2. Теория аккумуляторов:
Для исправления данной проблемы были придуманы аккумуляторы - при обратном протекании тока реактивы восстанавливаются до первоначального. Однако, в обращении с аккумуляторами есть ряд нюансов - они требуют особый контроль за зарядом и разрядом, и его нарушение приводит к повреждению аккумулятора, а иногда - к пожару и взрыву. В большинстве портативной электроники используется литий-ионный вид аккумуляторов. Их рабочее напряжение варьируется от 3.6 до 4.2 Вольт.
3.3. Контроллер заряда аккумулятора в заводской аппаратуре. Его функции.
Задача контроллера заряда, установленного в заводском электронном устройстве - плавно довести напряжение с ограничением по току, а затем, по окончании заряда, отключить ток на аккумуляторной батарее (далее - АКБ). Самые простые контроллеры заряда должны содержать следующие узлы:
Измеритель напряжения, или цифровой вольтметр - контролирует напряжение на батарее, и, соответственно ВАХ (Вольт-Амперной характеристике) определяет уровень заряда АКБ на текущий момент. Этот узел отправляет данные в процессор (и мы можем видеть уровень заряда батареи на текущий момент в графической оболочке), а также управляет работой остальных узлов контроллера заряда.
Логический блок КЗ (не путать с кз - коротким замыканием). Логический блок - набор элементов, микросхема, зачастую встроенная в сам КЗ. Эта микросхема содержит внутри маленький процессор и блок памяти (опционально). Процессор определяет режим работы ключа и управляет всеми операциями, производимыми с батареей. В памяти может быть записан режим заряда конкретного АКБ, используемого в устройстве (т.е. 1 час зарядить током 200 мА, второй час 100 мА и т.п.). Соблюдение режима заряда продлевает срок службы АКБ. Зачастую, сам процессор КЗ питается от заряжаемой им батареи. Поэтому, если батарея села ниже порогового напряжения старта КЗ, то КЗ не запустится и не будет заряжать батарею. Именно из-за этого телефоны, планшеты или ноутбуки с посаженными батареями становятся одним из видов т.н. "кирпичей". Решается данная проблема обычно дозарядкой АКБ в обход контроллера до уровня, когда КЗ сам может стартовать. Именно процессор КЗ принимает сведения с измерителя напряжения, и принимает решение о приостановке подачи тока, если батарея уже заряжена.
Выходной ключ - в основном, набор мощных транзисторов и диодов, регулирующих протекание тока через АКБ. Зачастую, при выходе из строя контроллера заряда, прекращает работу именно ключ. Это мощный силовой элемент, состоящий фактически из трёх каналов (входов/выходов). На вход ключа подводится напряжение заряда (в смартфонах и планшетах это +5В от шины USB). На выходе ключа подключена АКБ. Затвором (прим. на полевом транзисторе) - или базой (прим. на биполярном транзисторе) управляет логика контроллера питания.

Исходя из свойств транзистора, чем сильнее будет ток на "слабом входе" (в биполярном транзисторе - переход "база-эмиттер"), тем сильнее он будет и на "сильном" (переход коллектор-эмиттер). Ток будет изменяться пропорционально. Благодаря этому свойству становится возможна реализация таких контроллеров. На слабом входе - логика КЗ. Ток ничтожный. На сильном - большой ток, заряжающий АКБ, соответственно режиму заряда.
Контроллер заряда может быть частью контроллера питания. Но, зачастую, его стараются выносить в отдельную микросхему.
3.4. Замена контроллера заряда. Колхоз.
В радиомагазине можно приобрести такую платку (её стоимость - около 100 рублей). Выглядит она так (данный вариант выполнен на микросхеме TP4056):

Данная микросхема представляет собой контроллер заряда с обвязкой, содержащий все вышеперечисленные элементы. Его использование предельно просто - входное напряжение (с USB) подается на входы IN+ и IN - (GND) (поэтому на многих платах уже распаян USB разъем). Батарея подсоединяется согласно полярности к выводам "BAT+" и "BAT-" (GND). Процессор микросхемы имеет, также, два служебных вывода - на них установлены красной и зеленый светодиоды (их можно увидеть на фотографии около надписи). Красный светодиод загорается, когда идёт процесс заряда (идёт ток через внутренний ключ). Зелёный загорается, если ток не идёт. Процессор запрограммирован отключать ток, когда напряжение на АКБ достигает определенной точки. Тогда загорается зелёный светодиод. Всё очень просто.
Если в устройстве вышел из строя контроллер заряда (зачастую, выходит из строя выходной  ключ, поэтому индикация заряда остаётся, но ток через батарею не поступает) мы можем заменить сгоревшую часть при помощи данного "покупного" контроллера. Для этого нам нужно отыскать на плате землю, входное напряжение и + АКБ. Если на плате нет отдельных пятачков под эти нужды, тогда провод IN+ подпаивается напрямую к плюсу с USB разъема, IN- или BAT- (они соединены) к земле или минусу батареи, BAT+, соответственно, к плюсу батареи, после этого убедитесь, что индикатор заряда не горит при отключенном USB (батарея не сможет заряжать сама себя). Полный процесс такого ремонта показан у меня в посте (https://pikabu.ru/story/pocketbook_301_plus_remont_chast_2_5...). Аккуратно закрепите плату и проводники, и ваше устройство готово к работе.
3.6. Экономия.
В некоторых устройствах (например, дешевые китайские плееры) батарея подключена напрямую к напряжению питания USB, и не содержит никакого контроллера или ключа, ограничивающего ток (в лучшем случае, содержит диод). Использование таких устройств быстро убивает АКБ, и может привести к взрыву - при перезаряде батарея раздувается (оттуда и идут вздутые "подушки" в планшетах), и может проколоться об части корпуса. При разгерметизации заряженной литий-ионной батареи начинает в большом количестве выделяться газ водород - зачастую, он тут же воспламеняется на воздухе, вызывая пожар и приводя к полной порче устройства). Поэтому вовремя заменяйте вздутые АКБ, а простые устройства заряжайте через такую плату заряда, но вынесенную отдельно (можно сделать самодельную зарядку). Именно поэтому производители и рекомендуют использовать "оригинальные" зарядные устройства для своих продуктов - во многих китайских поделках может просто не быть никакого контроля за зарядом АКБ. А если его не оказывается и в заряжаемом устройстве - это приводит к вышеперечисленным печальным последствиям..
3.7. Делаем своими руками
При помощи двух плат, о которых я рассказывал в постах, мы можем сделать своими руками зарядное "повер банк" для мобильного телефона. Нам понадобится две платы: повышающий инвертор DC-DC (см. первый пост), и внешний контроллер заряда литий-ионных батарей (как в этом посту). Так же нам понадобится аккумуляторная ячейка. Самый подходящий вариант - тип 18650 (лучше брать АКБ большой ёмкости, например, около 2200 мАч. Можно взять плоскую литий-ионную батарею от старого планшета. От смартфона тоже можно взять, но её ёмкость будет ничтожной. Также нам понадобится гнездо USB и переключатель с тремя контактами. Эти компоненты соединяются таким образом:

При переключении тумблера в режим "заряда" батарея подключена только к модулю заряда. Сам модуль не потребляет тока, поэтому, устройство фактически "выключено". При переключении нагрузки на инвертор батарея будет подключена только к инвертору, а на выходе USB появится напряжение. При желании в цепь можно включить индикатор работы (светодиод с резистором) или цифровой вольтметр (можно сделать самодельный индикатор заряда на логической микросхеме) для контроля уровня заряда ячейки. Таким образом можно сделать портативный перезаряжаемый источник питания для различных устройств (например, осциллографа DSO-138 - тогда нужно выставить 9 Вольт на выходе инвертора). КПД преобразователя 60-70% т.е. из 2000 мАч на ячейке вы получите максимум 1400мАч к заряду вашего потребителя. Также продаётся инвертор, уже настроенный на 5В и с разъемом USB, но приобрести его сложнее.
Выводы. Применение в ремонте:
Данный блок может быть применен как полная функциональная замена практически ЛЮБОМУ контроллеру заряда, управляющему одной ячейкой литиевой батареи в смартфоне, планшете, электронной книге. Если контроллер заряда в самом устройстве вышел из строя полностью, то светодиоды для визуального контроля заряда можно вывести из корпуса через щель или распаять отдельно.

В следующих постах планирую рассказать об аудиоусилителях. С вами был Kekovsky, спасибо за чтение.

Всем привет! На связи Kekovsky. Мои предыдущие посты были оценены сообществом достаточно положительно. Благодарю каждого, кто оценил ремонт. В будущем планируется выложить ещё несколько отчётов о ремонте, а этот пост будет являться информативной помощью новичкам, и заодно ответит на некоторые вопросы новичков из комментариев. Некоторое из этого уже было на пикабу, в данной серии я буду рассказывать о том, какими платами пользуюсь сам.
Итак, вы столкнулись с тем, что у вас в руках каким-то образом оказалось электронное устройство, которое не выполняет свои рабочие функции. Что делать? Вы разбираете устройство, и начинаете искать испортившиеся элементы на плате. Иногда вы их находите. Но замены компонентов в продаже нет, а заказывать на Али либо не предоставляется возможным, либо вам хочется быстрее сделать устройство. На помощь в таком случае приходит колхоз. Вспомните "металлический конструктор" вашего детства. Некоторые детали из него многие использовали, чтобы укрепить сломанные углы стола/ящиков/других объектов, или для каких-нибудь самодельных практичных конструкций. Аналогичным образом можно поступить и с электроникой - всё, что я описываю, можно свободно приобрести практически в любом радиомагазине как отдельные комплектующие или часть радио-компьютерного конструктора Arduino.
В этой части мы рассмотрим несколько случаев, касающихся питания схем:
1. Цепь питания устройства и инвертор. Повышение постоянного напряжения. Как известно, любой ремонт начинается с проверки цепей питания. Вы должны определить, имеются ли на плате устройства все необходимые напряжения. Чем сложнее схема, тем больше различных напряжений необходимо для питания её узлов. Как в человеческом теле, различные органы выполняют разные задачи и содержат свои, уникальные только для них вещества, так и микросхемы на плате имеют определенное для каждой напряжение питания. В основном, производители стараются оптимизировать свои схемы, и использовать одинаковое напряжение питания для всех узлов. Но, когда на плате находится несколько микросхем разных производителей, то из входного напряжения, к примеру, 9 Вольт нам требуется получить и 9, и 5, и 3.3 Вольта (пример - осциллограф DSO-138), а иногда и выше. В таком случае используется DC-DC преобразователь. Обычно, он представляет собой полупроводниковую схему или транзисторный ключ, в общем - набор схем, обвязанный несколькими конденсаторами, резисторами и индуктивностями, может присутствовать диод. На платах мы можем увидеть эти узлы питания, выглядят они похожим образом:

Данный "блок питания" игрушечной видеокамеры преобразует напряжение двух батареек (диапазон 2.5-3.5В) в стабильные 5, и 3.3В. Для повышения напряжения обычно используется преобразователь, именуемый "DC-DC конвертер". Данный преобразователь можно приобрести в виде отдельной платы во многих радиомагазинах по цене около 100-250 рублей. Они бывают повышающими и понижающими. Вот так выглядит "магазинный" вариант  - повышающий инвертор малой-средней мощности (фото не моё):

На данной сборке вы можете увидеть подстроечный резистор (синий параллелепипед), при помощи которого вы можете в реальном времени установить выходное напряжение. Входное напряжение может быть 3.5-18В, а выходное - 4-24В (должно быть выше чем входное, см. документацию на микросхему). Когда нужное выходное напряжение подобрано, можно уменьшить габариты преобразователя, выпаяв переменный резистор и заменив его постоянным (согласно подобранному опытным путём номиналу), а, также, поменять электролиты. Такой инвертор может быть использован для замены недостающих напряжений на плате, если оригинальный преобразователь вышел из строя, а его маркировка неизвестна. Применять данную "замену" нужно с осторожностью. Если есть необходимость в качественном понижении напряжения, можно поставить понижающий инвертор. Но, обычно для этой цели используют линейный стабилизатор.
Применение в ремонте: восстановление или получение отсутствующего напряжения на плате, если присутствует напряжение НИЖЕ отсутствующего.
Практическое использование:
1. Мы можем собрать портативный источник питания для переносных электрических схем, например, для рации, или модифицировать готовый блок питания на N Вольт под "лабораторный". Мы можем сами сделать маломощный блок питания на N Вольт (например, 9 В для музыкальной аппаратуры), при наличии трансформатора с выходом ниже требуемого (напряжение должно быть выпрямлено).
2. Можно сделать своими руками примитивный powerbank для зарядки телефона - ко входу (IN) согласно полярности подключается литиевая батарея (её рабочий диапазон 3.6-4.2В), а выход настраивается и закрепляется на 5 (+/- 0,1) В. Для заряда повербанка используется отдельная плата, о ней я расскажу в следующей части.
3. Самодельными устройствами область применения платы не ограничивается. В некоторых планшетах или ноутбуках с LED подсветкой (напряжение питания которой может быть около 10-15 Вольт) мы можем заменить сгоревший инвертор или драйвер подсветки этим преобразователем, если нет других вариантов. Подключается вход инвертора напрямую к батарее, или одному из соответствующих системных напряжений, также придется вывести механический выключатель для подсветки. В таком случае нужно следить за тем, чтобы не перегрузить линию, на которую подключен инвертор. Настоящий колхоз. Для проведения таких операций также существуют более компактные варианты данного преобразователя.
2. Понижение постоянного напряжения. Линейный DC стабилизатор.
Линейные стабилизаторы, обычно, представляют собой очень простую с виду микросхему с минимальной обвязкой. Задача линейного стабилизатора - понизить напряжение до необходимого уровня. Зачастую, на платах многих старых ноутбуков для получения системных или напряжений (+5V, +3.3V, +1.8 и т.п.) используются именно они, в совокупности с понижающими преобразователями. Их часто можно спутать с транзисторами:

Слева: транзистор биполярный 13007, справа - линейный стабилизатор 7812 на 12 Вольт, выполненные в одинаковом корпусе.
Известные серии стабилизаторов:
7805,7809,7812 - стабилизаторы серии LM на 5, 9, 12 Вольт соответственно
AMS1117 (1.2, 1.5, 1.8, 2.5, 3.3, 5, ADJ) - качественные и компактные SMD стабилизаторы, часто используются в ноутбуках и промышленных схемах.
LM317 - регулируемый стабилизатор для самодельных блоков питания и других конструкций.
Схема обвязки стабилизаторов, зачастую, проста (схема универсальная, на пикабу уже встречалась):

Фактически, стабилизатор уже готов к использованию, обвязывается он обычно парой электролитов, или резисторами, если он регулируемый. При больших нагрузках стабилизатор ставится на радиатор, чтобы избежать перегрева.
Собрав сборку из инверторов и стабилизаторов, мы можем покрыть практически весь нужный нам диапазон напряжений. Конечно, данную схему мы вряд-ли можем распаять в ноутбуке, поэтому туда лучше искать оригинальные комплектующие. Но если мы ремонтируем что-нибудь из бытовых устройств, то мы можем заменить отсутствующее напряжение при помощи вышеперечисленных способов. Нужно только убедиться, что по линии нет короткого замыкания.
Входное напряжение питания стабилизатора должно быть минимум на 0.7 В выше (барьер полупроводника), чем выходное. Плюсом стабилизатора является то, что если входное напряжение будет иметь небольшие колебания (рекомендуется не более 1В), то выходное напряжение будет относительно стабильно. Поэтому схема и называется "стабилизатор напряжения".
Применение в ремонте: восстановление или получение отсутствующего напряжения на плате, если имеется напряжение ВЫШЕ отсутствующего.

Практическое использование:
1. Получение универсального "лабораторного" источника питания при использовании регулируемого стабилизатора:
Если имеется трансформатор на 9-12 чистых Вольт, то, при помощи регулируемого стабилизатора диапазона 3.3-5 В мы можем собрать имитатор "литиевой" батареи для проверки телефонов или других устройств. Обычно выход нужно выставить в районе 3.9 В, что соответствует примерно 60-70% заряда АКБ. Понижающий БП на основе стабилизаторов должен иметь больший КПД, чем повышающий.
2. Адаптация схем или микросхем под другое питание. В качестве примера - легендарный "самодельный" Wi-Fi модем для ПК на RTL8188 (в гугле можно найти очень много информации о нём). Этот чип с обвязкой полностью совместим с USB 2.0, однако, питается он от напряжения 3.3 В. Мы можем найти эту микросхему во многих старых планшетах 2012-2013 г. Однако, если подключить эту микросхему к ПК, она начнёт греться и вскоре выйдет из строя. Тут на помощь приходит стабилизатор на 3.3 В - ставим его по питанию +5В, и напряжение приходит в допустимый диапазон, можно комфортно пользоваться модемом.
В заводских схемах (например, Mooer Echolizer) можно встретить такие стабилизаторы, работающие по своему прямому назначению.

Если вам понравится данная серия, то в следующей части расскажу о других блоках или микросхемах, упрощающих жизнь рядовому ремонтнику/радиолюбителю. С Вами был Kekovsky, спасибо за чтение.

Продолжение к посту https://pikabu.ru/story/pocketbook_301_plus_ne_tak_strashno_...
Вопреки первоначальному диагнозу, устройство успешно запускается и работает. Однако, после определенных тестов устройства было выяснено, что при работе от сети устройство не потребляет тока, но и не заряжает АКБ, хотя вся индикация заряда присутствует. Замена аккумулятора на новый ничего не дала. Так как заряжать АКБ напрямую нельзя, а контроллер заряда на данном устройстве имеет неизвестную маркировку (с контроллером питания он не связан), было решено доработать устройство, как завещал великий gepka. Показываю конкретно на данном устройстве. Разберем устройство:

Теперь берём всеми любимый модуль заряда батарей TP4056:

Спаиваем с него USB гнездо, чтобы уменьшить габариты:

На устройстве есть пятачок свободного пространства, на котором должен был быть распаян разъем. Разработчики были предусмотрительными. Для начала устанавливаем туда платку на двусторонний скотч.

Теперь подпаиваемся к тестовым точкам около батареи. Нам понадобятся три провода. Две тестовых точки (+БАТ и ЗЕМЛЯ) находятся прямо около разъема батареи, одна точка (+ЮСБ) находится около входного разъема. Подпаиваемся к ним в соответствии с обозначениями на плате контроллера заряда.

Проверим работу контроллера на весу, дабы лишний раз не дёргать корпус устройства. Зарядка батареи пошла.

Теперь уложим всё по-колхозному и укрепим контроллер пятачками термоклея, чтобы ничего не отвалилось.

Поставил новую АКБ, которая ещё тоньше предыдущей, дабы книжонка закрывалась спокойно.

Собираем устройство.

Всё что хотел - показал, ожидаем следующих заказов.

Купил как то телевизор бабуле с большой диагональю экрана, ибо зрение слабенькое)

ну так проработал он у нее 3 с лишним года и звонит мне в истерике - "половина экрана темнее другой" следующий звонок был содержания типа звук есть экран не горит и тд. К слову уже как 2.5 года работаю в сервисе по ремонту техники брался за все возможное - мониторы телефоны ноуты планшеты и тд. Но телевизоры не делал. Решил попробовать.

Такой вот телек:

подключив питание и посветив вспышкой телефона стало ясно что подсветке пришел конец спустя час мучений по разборке дабы не убить матрицу извлек диодные полоски или как их там величают:

С помощью бп проверил все светодиоды выявил 10 погоревших из 32. Обошел весь город в поиске хотябы подобных светодиодов но мои поиски не увенчались успехом. Но друг меня обрадовал - нашел в подъезде телевизор такой же марки но другой модели с разбитой матрицей. Извлек с него диодные полосы и тк они не подходили по разъемам питания, разъемы питания я на них заменил. И о дааа загорелись)

Вот фото после сборки, бабуля будет довольна:) Мой первый пост так что сильно не ругайтесь:)

Всех поздравляю с Днём ВМФ! Небольшой ремонт, который хотелось сделать ещё вчера. Книжка не подаёт признаков жизни, при попытке включить ничего не происходит, слышен тихий писк. В сервисе сказали, что сгорел КП и чинить отказались. Вот книжонка. Порядком покоцанная:

Признаков жизни нет. Как говорили советские инженеры, любой ремонт начинаем с цепей питания. Батарейка у устройства сменная, снимается через крышку сзади и внизу устройства. Открываем её.

Видно уже файн колхоз тюнинг, в виде замены оригинального АКБ на всеми любимый нокиевский. Плохо ли это? С точки зрения эстетики - плохо. С точки зрения функционала - а какая разница вообще? Меряем батарею тем, что под рукой было:

Бобик сдох. К тому же, батарейка ещё и пухляш:

Дабы убедиться, что с КП всё в порядке, и определить источник писка, снимаем верхнюю крышку: откручивается 4 винта по периметру, и один под гарантийкой около батареи (сорвана была ещё до меня). Открываем.

Внутренности:

Визуально всё в порядке. Меряем напряжение, подаваемое КП на батарею дабы убедиться в его работоспособности, или в обратном. Напряжение идёт:

А это значит, что КП жив. Готовим замену батарейке в виде такого же АКБ. Он не новый, но практически не использовался - лежал в ящике вместе с остальным хламом, и ждал своего часа. Припаиваем так же, как было.

Проверяем в открытом виде:

Как оказалось, писк исходил из дросселей на плате, и возникает он только при недостатке питания. С нормальной батареей никакого писка нет. Результат:

Теперь местные трудяги могут снова наслаждаться книгами, осталось только выставить дату. Спасибо за чтение, с вами был Kekovsky, до новых встреч.